Earticle

본 연구는 비전공자 대상의 대학 SW교육에서 학습자들의 인식과 경험을 탐색하는데 목적이 있다. 이를 위해 D대학에서 SW교육에 참여하고 있는 비전공자 학생 36명의 성찰일지를 합의적 질적연구방법(CQR)에 의거하여 분석하였다. 분석결과, SW교육에 대한 비전공자 학생들의 인식과 경험에 대한 응답에서 연구에 참여한 모든 학 생들에게 공통적으로 나타나는 일반적 범주나 50% 이상의 학습자에게 나타나는 전형적인 범주는 나타나지 않았 다. 그러나 다양한 변동적인 범주를 핵심개념으로 도출할 수 있었다. SW교육에 대한 비전공자 학생들의 경험과 인식은 각각 57개와 7개의 변동적 개념이 도출되었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 대학 비전공자 학생들의 SW교육에서의 경험은 생소함으로 인한 어려움을 느끼고 있다는 것과 학습활동을 통해 SW과의 관련성과 유용 성을 인식한다는 특성을 발견할 수 있었다. 또한, SW교육에서 비전공자 학생들의 인식의 경우 초보자의 수준을 고려한 맞춤형 교육에 대해 긍정적인 평가를 한다는 특성을 가지고 있었다. 그러므로 비전공자 대상의 SW교육 의 방법은 세심한 수업 운영전략과 상호작용 설계가 필요하다. 본 연구는 보다 효과적인 비전공자 대상의 대학 소프트웨어 교육을 위한 교수학습전략을 위한 시사점들을 제공하였다는 점에서 의의가 있다.

The purpose of this study is to explore non-major students’ perception and experiences in college software education. For this, we analyzed the reflection journals of 36 non-major students in D University based on the Consensual Qualitative Research(CQR). As a result, there was not general core concept to all students nor a typical core concept that appeared to more than 50% students. However, various variable core concepts could be derived. Overall, 57 variable concepts were derived from experience in SW education and 7 variable concepts for perception of SW education. Based on this result, we found many of non-major students feel difficulty from unfamiliarity to SW education. Also, many students have satisfaction in their perception to SW education about personalized learning that their professor provided in the class. Lastly, we conclude that a methodology for SW education needs to have a careful operation strategy and interactive design. Although this study has not been able to elucidate general core concepts that appear to all learners, it has significant implication in terms of providing various implicit core concepts and suggestions for effective software education for non-major students.

본 연구에서는 초등학생의 소프트웨어교육 경험을 Brennan과 Resnick(2012)이 제안한 컴퓨팅사고 프레임워크 를 토대로 개념, 수행, 관점 측면에서 체계적으로 분석하고자 하였다. 이를 위하여 서울시 소재 A 초등학교 5학 년 전체 학생을 대상으로 1학기 동안 스크래치를 활용한 소프트웨어교육을 실시하고, 소프트웨어교육 경험에 대 한 인터뷰를 실시하였다. 인터뷰에는 총 27명의 학생이 자발적으로 참여하였으며, 그 내용을 분석한 결과는 다음 과 같다. 첫째, 초등 소프트웨어교육에서 학습자들은 직접 스크래치 프로젝트를 수행하며 컴퓨팅사고를 위한 기 본적인 개념을 학습하는 것을 확인할 수 있었다. 둘째, 초등 소프트웨어교육에서 학습자들은 스크래치 프로젝트 를 구현하는 과정에서 컴퓨팅사고의 실행이 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 셋째, 초등 소프트웨어교육에서 스 크래치 프로젝트를 통해 학습자들의 컴퓨팅사고 관점에서 창의적인 표현성과 상호작용적인 연결성의 변화가 있 었음을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 초등학생의 소프트웨어교육 경험을 질적으로 분석하고 이를 통해 컴퓨팅사고력 증진을 위한 소프트웨어교육 방향을 제시하였다는 점에서 의의가 있다.

The purpose of this study is to analyse of elementary student experience in software education based on computational thinking framework. A total of 27 students (5th grade) were interviewed who took software education during 4 months in A elementary school which located in Seoul. The findings revealed were as follows: First, the elementary learners were able to perform scratch projects and learn basic concepts for computing thinking. elementary students’ studied basic concepts for computational thinking by the process of carrying out their Scratch project. Second, elementary learners were able to confirm the execution of computing accidents in the process of implementing scratch projects. Third, elementary students had change in creative expression and interactive connectivity in terms of learners' computing thinking. The result of this study is meaningful in that it analyzes the educational experience of elementary school students qualitatively and suggests the direction of software education for enhancing computing thinking ability.

최근 전공과 상관없이 모든 학생들에게 소프트웨어(SW)를 기초교육으로 의무적으로 수강하도록 하는 대학이 늘고 있다. 교육의 제공자와 수요자 간의 원활한 의사소통을 촉진하고, 전교생을 대상으로 하는 교육의 책무성을 확인하기 위하여 SW 교육 효과성 모형을 개발할 필요가 있다. 이를 위해 본 논문은 선행 연구를 기초로 SW 기초교육의 목표와 내용을 검토하고 효과성 모형의 영역으로 컴퓨팅 사고력, SW 문해력, SW 인식, SW 태도를 제시하였다. 컴퓨팅 사고력은 일반적인 문제해결과정과 비교하여 문제의 분석과 설계에 초점을 맞춘 분해, 패턴 인식, 추상화, 알고리즘으로 구성되었다. SW 문해력은 디지털 시대에 정보 읽기와 활용을 넘어서 SW를 바탕으 로 한 사회발전을 조망하는 것을 포함한다. SW 인식과 태도는 전공이 정해진 대학생의 상황과 수준을 고려하여 구성하였다. SW 교육 효과성 모형은 추후 진단도구 개발을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

Software courses required for all students regardless of their major in many universities. SW educational effectiveness model needs to be developed to enable effective communication among students, professors, and SW educators, and to identify the responsibilities of SW educators. SW educational effectiveness model based on literature review is composed of computational thinking, SW literacy, SW awareness, and SW attitude. Computational thinking, focused on analysis and design of problem solving processes, consists of decomposition, pattern recognition, abstraction, and algorithms. SW literacy involves viewing social development based on SW beyond information literacy in the digital age. The SW awareness and attitude were organized by considering the collegiate contexts. The SW educational effectiveness model will be used as the basis for diagnosis tools as further studies.

2015 개정 교육과정이 도입됨에 따라 초등학교에서도 소프트웨어 교육이 의무화되었다. 실과 교과의 한 단원 으로 구성되는 소프트웨어 교육의 내용은, 정보 윤리, 알고리즘과 프로그래밍, 컴퓨터과학의 원리로 이루어져 있 는데 교수·학습 방법으로 놀이 중심의 언플러그드 활동을 권장하고 있다. 하지만 현장 교사들은 적합한 언플러 그드 활동 자료의 부재를 가장 큰 어려움으로 생각하고 있었으며, 기존 자료가 성취기준 달성에 적합하지 않다 는 점, 단순한 놀이 교육이 많아 컴퓨팅 활동과 연계되지 않는 점 등을 해결해야 할 문제로 지적하였다. 이에 본 연구에서는 초등 소프트웨어 교육의 성취기준으로 제시된 기본 제어구조는 물론 센서를 활용한 다양한 활동을 통해 창의적 문제해결력을 키울 수 있는 언플러그드 활동 중심의 로봇을 개발하였고 이를 활용한 소프트웨어 수 업을 통해 효과성을 검증하였다.

With the introduction of the 2015 revised curriculum, software education became mandatory in elementary school. The practical subject in the content for the software education consists of information ethics, algorithms, programming, and computer science. Especially, elementary school encourages the unplugged activities. Unplugged activities are preferred among the teachers in the education field as a teaching-learning method. However, those teachers pointed out that the lack of suitable unplugged activity materials was the biggest challenge. In addition, it was pointed out that the existing materials were not suitable for achievement standards, and there are many simple playing-oriented educations that are not linked to computing activities. In this study, we developed an unplugged activity-oriented robot that can be used for the elementary students to learn the basic control structure suggested in the achievement criteria SW education and to develop creative problem solving ability through various activities using sensors. The effectiveness was verified through the software class using the developed robot in this study.

미래 사회를 대비하여 인재를 양성하고자 하는 다양한 정책들이 시행되어 왔다. 그 정책들 중에서 STEAM교 육, SMART교육과 SW교육이 대표적인 사례가 된다. 이 정책들이 학교 현장에서 효과적으로 실행되기 위해서 는 교사들의 긍정적인 인식과 지도 역량이 요구된다. 본 연구는 특히 예비교사 교육의 중요성을 고려하여 STEAM교육, SMART교육과 SW교육 정책에 대한 초등예비교사의 인식과 지도 준비도 현황을 분석하고, 예비 교사 교육에 반영할 수 있는 시사점들을 모색하고자 하였다. 연구 결과, 예비교사들의 각 정책에 대한 필요성 인 식 수준은 매우 높았으며, 각 정책에 대한 이해 수준은 비교적 높은 편인 것으로 나타났다. 이와 비교할 때, 예 비교사들이 각 정책과 관련하여 교육을 받은 경험은 부족하며, 지도 준비 수준은 매우 낮은 것으로 밝혀졌다. 우 선적으로 해결해야 할 과제로는 교사 교육세미나 운영과 교수-학습 프로그램 및 자료 보급에 대한 선택이 가 장 많았다. 예비교사의 개별 특성에 따른 차이를 분석한 결과, 예비교사의 ICT 활용 능력 수준에 따른 차이들이 발견되었다. 이와 같은 연구 결과에 기초하여 예비교사 양성 과정에서 반영해야 할 시사점들을 제시하였다.

Various policies have been implemented for human resources development in preparation for future society. Among the policies, STEAM education, SMART education and SW education are representative examples. In order for these policies to be implemented effectively in the school setting, teachers' positive perception and teaching competency are required. In consideration of the importance of pre-service teacher education, this study analyzed the current status of elementary pre-service teachers' perception and teaching readiness on STEAM education, SMART education and SW education, and sought implications that can be reflected in pre-service teacher education. The results of the study showed that the pre-service teachers' perception on the necessity of each policy was very high, and the understanding level of each policy was relatively high. Compared with this, it was found that pre-service teachers lacked training experience related to each policy, and the level of readiness for teaching was very low. As the most important task to be solved, many pre-service teachers selected the implementation of teacher education and seminars, and the distribution of instructional programs and materials. As the result of analyzing the difference according to pre-service teachers’ individual characteristics, differences were found according to the level of their ICT utilization ability. Based on the results of this study, implications to be reflected in pre-service teacher training processes were suggested.

융복합 응용의 일반화로 라즈베리파이나 아두이노 임베디드형 제어 보드의 활용이 늘고 있다. 이러한 제어장 치 설치는 상시 전력이 부재한 상황에서도 운영되어야 하는 경우가 많다. 이러한 경우에 흔히 태양광을 이용하 기 때문에 충분한 전력 확보가 쉽지 않다. 본 논문에서는 이러한 저전력 환경 하에서도 작동할 수 있는 효과적 인 제어 체계를 제안하고자 한다. 본 논문에서 구성한 실험 기기는 일정한 주기별로 DSLR 카메라 촬영하는 장 치이다. 장치의 제어 모듈은 라즈베리파이와 아두이노 보드를 결합한 복합물이며, 아두이노 보드가 정해진 주기 별로 라즈베리파이 보드를 동작시키도록 구성하였다. 본 논문에서는 이러한 전력 제어를 위한 프로그램을 개발 하였고 이 펌웨어에 의하여 라즈베리파이의 전력 소모를 일자별, 시간별로 측정하여 전체 시스템의 효율성을 검 증하였다. 아두이노 보드는 정한 간격마다 라즈베리파이에 전력을 공급하여 카메라에 슈팅 신호를 전송하도록 하였다. 실험결과, 10일간의 실험 기간 동안 일정하고 안정적인 전력 소모가 측정되었다. 결국 아두이노를 결합 하여 절전하는 경우 라즈베리의 소비전력량을 약 81% 절감한 것으로 조사되었다.

As the convergence solutions become more common, the use of Arduino and Raspberry Pi boards has been increasing. These control boards has to be executed under power blackout. In this environment, we take advantage of solar power system to overcome the power out. In this paper, we poposed a effficient power control strategy. Our experimental device is a DSLR shooting device executed based a predesigned interval time. The control module of our experimental device is the compound system of Raspberry Pi and Arduino boards. Arduino board send the force signals to wake up Raspberry Pi. We developed a new control strategy algorithm for the efficient use of solar power energy. In this paper, we mesured the efficiency of solar enery consuming of our system. We programmed a control system to send DSLR shooting signals. In experimentals, we ensured a stable consuming of electricity during 10 days. In the end, it was found that the consumption power of the Raspberry was reduced by about 81% when the Aduino was combined to save power.

새로운 2015 개정 교육과정이 추구하고 있는 목적 중의 하나는 4차 산업혁명 시대에 살아갈 학생들이 기본 학습 능력의 바탕 위에 다양한 발상과 도전으로 새로운 것을 창출하는 창의성을 기르는 것이다. 이에 따라 주어 진 문제들을 합리적으로 해결하기 위하여 다양한 영역의 지식과 정보를 처리하고 활용할 수 있는 융합적 문제해 결 역량이 중요시되고 있다. 이에 본 연구에서는 틴커캐드(Tinkercad) 모델링을 기반으로 하여 3D프린터를 활용 한 융합교육을 설계하고 이를 수업에 적용하여 초등학생의 컴퓨팅 사고력 증진에 미치는 영향을 알아보았다. 연 구 내용을 검증하기 위해 초등학교 6학년 25명 2개 반을 실험집단과 통제집단으로 나누고 실험집단에는 약 3개 월간 3D프린터를 활용한 융합교육 프로그램 12차시를 적용하고, 통제집단에는 같은 시기 동안 동일 주제의 강의 식 교과 수업을 진행하였다. 그 후에 컴퓨팅 사고력 검사 도구를 투입하여 사전-사후 검사로 t-검정을 실시하고 그 효과성을 알아보았다. 프로그램 적용 후 사후 검사에서 실험집단은 컴퓨팅 사고력이 통계적으로 유의하게 향 상 되었으나, 통제집단은 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 이 결과를 통해 틴커캐드 모델링 기반의 3D프린터 를 활용한 융합교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력 증진에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보인다.

One of the goals of the new 2015 revised curriculum is to cultivate the creativity of students who will live in the era of the Fourth Industrial Revolution to create new things through diverse ideas and challenges based on basic learning skills. Accordingly, in order to solve the given problems rationally, the convergence problem solving ability that can process and utilize various areas of knowledge and information is becoming important. Therefore, in this study, we designed the integrative education using a 3D printer based on Tinkercad modeling and applied it to the class to investigate the effect on the improvement of computing thinking ability of elementary school students. To verify the contents of the study, two classes of 25 sixth-grade elementary school students were divided into an experimental group and a controlled group. For the experimental group, 12 classes of convergence education programs using a 3D printer were applied for about three months, and the same amount of general curriculum was conducted for the control group. After that, the t-tests were carried out using the pre-post test to measure the effectiveness of the computational thinking ability. After the application of the program, the experimental group showed statistically significant improvement in computational thinking ability, but the controlled group showed no statistically significant difference. The results show that convergence education using the Tinkercad modeling-based 3D printer has a positive effect on the improvement of computing thinking ability of elementary school students.

방송고 학습자의 배경 변인별 학습 현황과 학습 태도에 따라 형성평가 결과가 차이가 있는지를 탐색하고자 2018년 1학기동안 방송고 사이버교육시스템을 통해 영어, 수학, 통합사회, 통합과학을 학습한 1학년 2,965명의 로 그데이터를 분석하였다. 학습자의 성별, 연령, 소속 학교의 지역에 따라 학습 현황을 살펴보았으며 차시당 학습 횟수, 진도율, 학습 기간, 학습 시작 월, 차시별 형성평가 성적 등을 분석하였다. 또한 학습 성실도를 파악하기 위해 차시별 학습 빈도를 포함하여 왜도와 첨도를 구하여 성실한 학습 태도가 학업 성취에 미치는 영향을 검증 하였다. 그 결과, 차시당 평균 학습 횟수, 학습 기간, 진도율, 성적 등 거의 모든 분야에서 여성이 남성보다 높게 나타났고 연령별로는 대체로 나이가 많은 수록 높게 나타났다. 지역별로는 서울 지역이 다른 지역보다 높게 나 타났다. 방송고 학습자들의 평균 학습 기간은 2~3개월인 것으로 나타났고 학습 기간이 길수록 형성평가 성적도 높은 것으로 나타났다. 마지막으로 특정 시기에 집중하여 학습하는 학습자보다 학습 횟수가 짧더라도 꾸준히 학 습하는 학습자들의 형성평가 점수가 높은 것으로 나타났다.

In order to explore the learning attitude of the learners and the effects of conscious learning attitudes on academic achievement in On-line education system of open high school, we analyze the log data of 2,965 first graders who studied English, Math, Integrated Society and Integrated Science during the first semester of 2018. This study examines the learning status according to the learner's background variables, and analyzes the number of lessons per hour, learning progress rate, learning period, learning start month, and formative evaluation results for each class. In addition, to verify the effects of conscious learning attitude on academic achievement, skewness and kurtosis are calculated by using learning frequency values for each class. As a result, in almost all fields, the average number of lessons per class, study duration, progress rate, and grades, women are higher than men. In addition, the older ones are, the higher they are and the Seoul area is higher than the other area. The average learning period is 2～3 months, and the longer the learning period, the higher the formative evaluation score. Lastly, even though the number of learning is lower than that of learners who concentrate on a certain period of time, the formation scores of learners who learn consciously are higher.

글로벌 사회로 발전함에 따라 외국어를 능숙하게 말하고 싶어하는 사람들이 많아지고 있다. 능숙하게 말하기 위해서는 말하는 훈련을 충분히 가져야 하는데 이때 대화 상대방을 필요로 한다. 최근에는 음성 인식 정보 기술 의 발달로 인하여 대화 상대방의 인간이 없어도 외국어 말하기 훈련을 수행하는 시스템 개발이 가능할 것으로 기대되고 있다. 이에 본 연구에서는 외국어 말하기 훈련 교육을 위한 테스트베드 시스템을 개발하고 초등학교 수업에 적용하였다. 초등학생에게 영어 대화 상황을 제시하고 말하기 훈련을 실시하도록 하였다. 그 후, 시스템 에 대한 만족도와 지속적인 활용 가능성을 조사하였다. 본 연구에서 개발한 시스템을 이용하면 외국어 말하기 학습 훈련에 도움이 된다는 점을 확인하였다.

As the world develops into a global society, more and more people want to speak foreign languages fluently. To speak fluently, you must have sufficient training in speaking, which requires a dialogue partner. Recently, it is expected that the development of voice recognition information technology will enable the development of a system for conducting foreign language speaking training without human beings from the other party. In this study, a test bed system for foreign language speaking training was developed and applied to elementary school classes. Elementary school students were asked to present their English conversation situation and conduct speaking training. Then, satisfaction with the system and potential for continuous utilization were surveyed. The system developed in this study has been identified as helpful for the training of learning to speak a foreign language.

본 연구의 선행 연구에서는 1∼3차에 걸쳐 초등학생의 컴퓨팅 사고력 신장을 위한 퍼즐 기반 컴퓨터과학 교 육 프로그램을 개발하여 현장에 투입하며 교육 효과를 CT창의성과 CT인지력으로 나눠 검증하고 교육 프로그램 을 개선해왔다. 본 연구에서는 이러한 선행 연구 결과를 바탕으로 연령과 CT사고력 하위 요소를 매개 변수로 사용하여 계층적 베이지안 추론 모델링을 실시하였다. 그리고 그 결과를 바탕으로 중·고등학교에서 퍼즐 기반 컴퓨터과학 교육 프로그램의 효과를 예측하고 향후 투입할 중·고등학교의 퍼즐 기반 컴퓨터과학 교육 프로그램 의 주요 개선 항목과 개선 방향을 제안하였다.

The preceding study of this study developed puzzle-based computer science education programs to enhance the computational thinking of elementary school students over 1 to 3 times. The preceding study then applied such programs into the field, categorized the effects of education into CT creativity and CT cognitive ability to improve the education programs. Based on the results of these preceding studies, the hierarchical Bayesian inference modeling was performed using age and CT thinking ability as parameters. From the results, this study predicted the effectiveness of puzzle-based computer science education programs in middle and high schools and proposed major improvement areas and directions for puzzle-based computer science education programs that are to be deployed in the future throughout middle and high schools.